ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Química Analítica
Autores
Silva, I.N. (UFRN) ; Almeida, J.M.F. (UFRN) ; Oliveira, (UFRN) ; Souza, S.P.M.C. (UFRN) ; Fernandes, N.S. (UFRN)
Resumo
Os corantes encontram-se entre os principais compostos perigosos para o ambiente aquático. O azul de metileno é um corante utilizado na Química Analítica como um indicar redox. O carvão de babaçu foi utilizado nesse trabalho como adsorvente do corante azul de metileno. O material foi caracterizado por Espectroscopia de absorção na região do Infravermelho-IV, Análise Termogravimetria - TG em atmosfera de ar sintético e em atmosfera de nitrogênio e Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV. O ensaio de adsorção mostrou uma remoção de 70,46% na cor do azul de metileno e aponta esse adsorvente como um bom material para a remoção desse corante.
Palavras chaves
Adsorção; Carvão de Coco de Babaçu; Azul de Metileno
Introdução
O babaçu é uma palmeira nativa da América Latina que produz um fruto, o coco de babaçu, com alto potencial comercial, já que desse fruto pode ser produzido, óleos, amêndoas, artigos de artesanato e o carvão. Por outro lado, os corantes encontram-se entre a classe de compostos mais perigosa para a flora e fauna aquática, pois são formados por estruturas complexas de difícil biodegradação, que ao ser lançado sem tratamento no ambiente dificulta a fotossíntese de algumas espécies aquáticas (CARDOSO et al, 2011). Há muitos relatos na literatura sobre o estudo de remoção de corantes industriais de soluções aquosas, como os citados por (ALENCAR et al, 2012), (VIEIRA et al, 2009), (AMIN, 2009). Contudo, não se encontram muitos estudos sobre a remoção de resíduos gerados por corantes em laboratórios institucionais de ensino e pesquisa. O azul de metileno, com fórmula molecular C16H18N3SCl é um corante catiônico muito utilizado na indústria, mas usado também como indicador redox em alguns experimentos de Química Analítica. A adsorção mostrou-se ser uma efetiva técnica na remoção de poluentes de soluções aquosas além de ser uma tecnologia relativamente econômica para o tratamento desse tipo de efluente. O carvão ativado é um dos principais materiais utilizados nos processos de adsorção, isso porque o carvão possui uma alta porosidade e uma elevada área superficial interna que o classifica como um bom adsorvente. Dessa forma, esse trabalho tem o objetivo de testar a capacidade de adsorção do carvão de babaçu sem modificações na remoção do indicador azul de metileno.
Material e métodos
O carvão utilizado nesse estudo foi proveniente do estado do Maranhão. O carvão foi triturado, pulverizado e peneirado com uma faixa granulométrica de 50 a 100 mesh. O material foi caracterizado por Espectroscopia de absorção na região do Infravermelho-IV, Termogravimetria - TG em atmosfera de ar sintético e em atmosfera de nitrogênio e Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV. Para a realização do ensaio de adsorção foi adicionado 100 mg de carvão de coco de babaçu em 30 mL de solução de azul de metileno com concentração de 10 ppm. O material ficou em contato em uma mesa agitadora a 25ºC em um intervalo de tempo de 50 minutos, sendo os pontos coletados a cada 10 minutos. A porcentagem de remoção da cor do azul de metileno foi calculada pela equação (%Remoção = (A0-At/A0)*100).
Resultado e discussão
A (Figura 1a) mostra o espectro de IV para o carvão de coco de babaçu. No
intervalo de 3500-3300 cm-1 observa-se uma banda de estiramento –OH. Na região
de 3000-2800 cm-1 observa-se picos referente aos estiramentos dos grupos –CH2 e
-CH3. O intervalo de 1600-1415 cm-1 apresenta picos referente aos estiramentos
das ligações C=C de anéis aromáticos e vibrações fora do plano do grupo –CHO
(VIEIRA et al, 2011). A (Figura 1b) mostra a análise de MEV para o carvão que
apresenta porosidade considerável onde, há uma boa possibilidade das moléculas
do corante serem adsorvidas. A (Figura 1c) apresenta a curva termogravimétrica
do carvão em atmosfera de ar sintético com razão de aquecimento de 20ºC/min.
Essa curva apresenta três eventos de perdas de massa, a primeira perda foi de
1,64% correspondendo à etapa de desidratação. A segunda etapa teve uma perda de
89,15% correspondente à oxidação da matéria orgânica e um terceiro evento
referente à decomposição do material com a formação de resíduo de 7,77%,
constituído por cinzas. Na (Figura 1d) observa-se a curva termogravimétrica do
carvão em atmosfera de N2 com razão de aquecimento de 20ºC/min. Observando-se a
curva termogravimétrica é possível verificar uma perda de massa de 1,47 %
referente à umidade presente na amostra. A partir da temperatura de 136,6° C
começa uma decomposição lenta que se prolonga até 1000° C. Esses dados mostram
que na presença de uma atmosfera oxidante a estabilidade térmica do carvão
diminui, quando comparado ao uso de atmosfera inerte. A (Figura 2a) apresenta a
tabela com o percentual de remoção do azul de metileno usando o carvão como
adsorvente. O percentual de remoção máximo foi 70,46% em 10 minutos de adsorção.
A (Figura 2b) mostra a imagem do teste de adsorção para o azul de metileno.
Espectro de Infravermelho (a), MEV(b), Curva TG em atmosfera de ar sintético (c) e Curva TG em atmosfera de N2 (d) para o carvão de coco de babaçu.
Tabela com o percentual de remoção do azul de metileno (a), Fotografia do teste de adsorção para o azul de metileno (b).
Conclusões
Conclui-se que o carvão de coco de babaçu sem modificações apresentou um bom desempenho na remoção da cor do azul de metileno com um percentual de remoção de 70,46%, o que aponta esse material como um bom adsorvente para a remoção desse corante de acordo com a metodologia empregada nesse trabalho.
Agradecimentos
A CAPES pelo apoio financeiro, Instituto de Química e UFRN.
Referências
ALENCAR, W.S.; ACAYANKA, E.; LIMA, E.C.; ROYER, B.; SOUZA, F.E.; LAMEIRA, J.; ALVES, C.N. Application of Manginera indica (mango) seeds as a biosorbent for removal of Victazol Orange 3R dye from aqueous solution and study of the biosorption mechanism. Chemical Engineering Journal, 209, 577-588, 2012.
AMIN, N.K. Removal of Direct blue-106 dye from aqueous solution using new activated carbons developed from pomegranate peel: Adsorption equilibrium and kinetics. Journal of Hazardous Materials, 165, 52-62, 2009.
CARDOSO, N.F.; LIMA, E.C.; PINTO, I.S.; AMAVISCA, C.V.; ROYER, B.; PINTO, R.B.; ALENCAR, W.S.; PEREIRA, S.F.P. Application of cupuassu Shell as biosorbent for the removal of textile dyes from aqueous solution. Journal of Environmental Management, 92, 1237-1247, 2011.
VIEIRA, A.P.; SANTANA, S.A.A.; BEZERRA, C.W.B.; SILVA, H.A.S.; CHAVES, J. A. P.; MELO, J.C.P. de; FILHO, E.C.S.; AIROLDI, C. Removal of textile dyes from aqueous solution by babassu coconut epicarp (Orbignya speciosa). Chemical Engineering Journal, 173, 334-340, 2011.
VIEIRA, A.P.; SANTANA, S.A.A.; BEZERRA, C.W.B.; SILVA, H.A.S.; CHAVES, J. A. P.; MELO, J.C.P. de; FILHO, E.C.S.; AIROLDI, C. Kinetics and thermodynamics of textile dye adsorption from aqueous solutions using babassu coconut mesocarp. Journal of Hazardous Materials, 166, 1272-1278, 2009.
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